设计可降解化学品重点.ppt

设计可降解化学品 P33-34 【目录页】 化学品废弃物的危害性 1 如何设计可降解化学品 2 生活中的可降解化学品 3 * 第二节 化学品废弃物的危害性 第二节 化学品废弃物的危害性 持久性有机污染物（ Persistent Organic Pollutants，简称POPs) 指的是持久存在于环境中，具有很长的半衰期，且能通过食物网积聚，并对人类健康及环境造成不利影响的有机化学物质[1]。 持久性有机污染物是指通过各种环境介质（大气、水、生物体等）能够长距离迁移并长期存在于环境，具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。 【目录页】 化学品废弃物的危害性 1 如何设计可降解化学品 2 生活中的可降解化学品 3 * Copyright ? 2012 Andy Guo. All rights reserved。 /9ippt 如何设计可降解化学品 不易生物降解的化学结构 （一） 具有下述结构特征的分子对需氧生物降解具有抗拒作用。 卤代物（尤其是氯化物和氟化物 ） 支链物质（尤其是季碳和季氮或是极度分支的物质，如三聚或四聚丙烯。） 硝基，亚硝基，偶氮基，芳氨基 多环化合物（比如多环芳香烃或稠环芳烃） * 如何设计可降解化学品 不易降解的化学结构 抗拒生物降解的原因 杂环化合物，比如吡啶环。 脂肪族醚键（C-O-C） 高取代的化合物 比低取代的化合物更不易降解 上述结构特征会影响降解酶对物质的引发作用或影响他们作为底物的能力，同时阻碍这些物质在细胞内的传输。 注意！ * 如何设计可降解化学品 （1）具有水解酶潜在作用位的物质会增大其生物降解能力（比如酯、胺）。 （2）在分子中引入以羟基、醛基、羧基形式存在的氧会增大其生物降解性。 （3）存在未取代的直链烷基（尤其是大于 4 个碳的直链）和苯环时，由于可受氧化酶进攻，因而可增大其生物降解能力。 （4） 相对低取代的化合物。 可生物降解的化学结构 可生物降解的化学结构 * 如何设计可降解化学品 含有可增大降解能力氧的重要性 许多化合物尤其是烃类降解的第一步就是由氧化酶作用下向分子结构内引入氧，而这一步通常是速度控制步骤。即降解的第一步是某种形式的氧化反应。 如果我们在分子设计过程中已经在分子中引入氧，则分子生物降解的可能性会明显增强。 * Copyright ? 2012 Andy Guo. All rights reserved。 /9ippt 如何设计可降解化学品 设计可生物降解化学品的例子 （三） 肥皂（硬脂酸钠）   烷基苯磺酸表面活性剂（ABS）  四丙基苯磺酸盐（混合物） 线性烷基苯磺酸 日 用 化 学 品 表 面 活 性 剂 * 表面活性剂四聚丙烯基苯磺酸盐（TPBS） 很难降解，在排污口产生大量泡沫。 TPBS不能完全降解 说：：这些泡沫在极端情况下，游泥处理工人可能会因为泡沫使路太滑而从走道上不慎掉入泡沫罐中窒息而死。由于 TPBS 不能完全降解，河中其浓度高达 2mg · L -1 ，因此，排水口也会产生大量的泡沫。 用线性烷基苯磺酸LAS代替TPBS LAS表面活性剂在污水处理厂能完全降解 【目录页】 化学品废弃物的危害性 1 如何设计可降解化学品 2 生活中的可降解化学品 3 * 生活中的可降解化学品 农用地膜 包装袋 一次性餐饮具 * 1980 1990 2000 2010 2020 国内的生物可降解材料大部分都出口到国外，国内的市场尚在启动阶段。 在未来的数年，国内的生物可降解包装材料市场将得到快速的发展。 生活中的可降解化学品 由于粮食安全是国家十分关心的问题，未来的研发应该向着以非粮食淀粉如木薯粉甚至纤维素水解物等发展。理想的情况包括用食品废弃物发酵得到乳酸，以及混合废弃物发酵生产乳酸进而聚合乳酸。 【逻辑图表页面】 可降解易拉罐 * 【逻辑图表页面】 可降解购物袋 * 生活中的可降解化学品 * 不足 2 1 3 视觉效果不好，价格偏高 仍不是完全可降解，大部分有二次污染 机械强度不够，不足以替代传统塑料。 生活中的可降解化学品 *